[發明專利]微生物修復污染土的方法及其修復樁

有效

• 申請號: 201310573202.0
• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN103624080A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 杜延軍;楊玉玲;魏明俐
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B09C1/10
• 分類號: B09C1/10
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

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技術領域

本發明屬于環境巖土工程技術領域，涉及一種利用微生物技術對污染土體進行修復的微生物修復污染土的方法及其修復樁。

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背景技術

污染土修復按方法分為物理修復、化學修復和生物修復，按實施方式分為原位修復和異位修復。微生物修復屬于生物修復技術領域，是利用土壤中的土著微生物或向污染土中投入經馴化的高效微生物，通過菌株的代謝活動降解土體中有機污染物或固定土體中無機污染物的過程。在適宜條件下，微生物可將有毒有害有機污染物完全降解成為無毒的副產品——二氧化碳、水、有機酸和甲烷。雖然微生物不能降解重金屬等無機污染物，但可用于改變重金屬價態，如將劇毒且移動性強的六價鉻轉變成毒性稍低且不易移動的三價鉻。

微生物修復具有以下優點：1）可將有機污染物徹底降解成無毒害得副產品；2）施工機械設備簡單；3）可在原位或異位實施，原位修復因避免了挖運土體造成污染物的曝露而更安全，同時不會對周圍環境造成擾動；4）相對于其他修復技術，生物修復所需成本最低，僅約為傳統物化修復的1/3～1/5；5）只要含水量足夠大，生物修復技術可用于所有類型的土體，包括低滲透性土。鑒于上述優點，微生物修復技術已被廣泛用于有機物污染土的修復中。

傳統微生物原位修復技術包括生物通風法、生物強化技術和生物刺激。生物通風法主要通過真空設備或結合真空設備與鼓風設備，將夾帶氮、磷等營養物質的氣體強行注入土體中，驅使空氣流過土體孔隙，促進營養物質在土體中的擴散以利于內原微生物的生長和代謝，然后將氣體抽出，同時土體中的揮發性毒物也隨之被去除。生物強化技術是向污染土中投入高效降解菌，同時提供微生物生長所需營養。生物刺激是通過定期向污染土中投加降解菌所需營養元素以及過氧化氫、氧氣等電子受體，刺激微生物生長以增加微生物的生物量，從而加速降解污染物的目的。

土體深層攪拌技術起源于二十世紀六十年代的日本和瑞典，最早應用于巖土工程領域，國內于1977年正式將此項技術應用于巖土工程。此技術于二十世紀八十年代和九十年代分別被美國和歐洲國家擴展到環境巖土工程應用中。土體深層攪拌法是一種原位處理技術，所需注入的材料——通常為水泥——通過配備有螺旋鉆頭和攪拌葉片的空心鉆桿被注入土體中，鉆桿牽引至不同深度，旋轉攪拌葉片將注入的材料與土體攪拌均勻。

傳統的生物通風法、生物強化和生物刺激均為通過鼓風機或其他設備將夾帶營養物質的氣體經注入井強行注入土體中，驅使空氣流過土體孔隙，帶動營養物質在土體中擴散，從而促進微生物生長和代謝，以達污染物降解目的。這些技術存在的問題有：首先，注入井需開挖至受污染區，而開挖會產生棄土，尤其是受污染的棄土需經額外處理。其次，這些技術僅適用于非飽和土體中，一般修復深度較淺，且極大受制于土體滲透性，當受污染地層位于飽和區或受污染土層滲透系數較低或粘土含量較高時，這些方法將無法實施。再次，氣體注入量不易控制，注入量過小，會導致修復不徹底；注入量過大，則可能會導致揮發性污染氣體逸散到地面以上的大氣中，造成進一步的污染。此外，通過注入井強行注入夾帶營養物質的空氣，會導致注入井處的營養物質濃度過高，不利于微生物生長。當污染物沿豎向分布范圍較大，且濃度沿豎向變化較大時，傳統方法無法針對不同深度的污染濃度注入適量修復氣體。

為了擴展生物修復在滲透系數較低的土體中的有效性，增強生物修復在較深地層中的應用，需將修復液與受污染土體充分混合，保證修復液與受污染土接觸充分，從而有效降解污染物。

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發明內容

技術問題：本發明提供一種能保證修復液與受污染土，特別是低滲透性污染土的充分混合，克服修復液在低滲透性土體中擴散率低的問題，并能將修復深度擴展到地下10~50米，削弱地下水位和復雜地層條件對施工過程的影響，提高微生物修復低滲透性深埋污染土體有效性的微生物修復污染土的方法及其修復樁。???????

技術方案：本發明的微生物修復污染土的方法，包括以下步驟：

1）平整場地，根據坐標基點在場地測放出鉆孔樁位，鉆孔按梅花形布置，鉆孔為單孔樁鉆孔或多聯排樁鉆孔；

2）施做導槽，攪拌鉆機在鉆孔樁位處定位，把修復液注入攪拌鉆機鉆桿中，然后啟動攪拌鉆機下沉攪拌，鉆頭下沉至受污染土層頂面深度時，開啟液壓泵將修復液注入土體中，邊噴注邊旋轉鉆桿，當鉆頭下沉至設計標高時，鉆頭停止下沉；